Zašto je glasina da je novi koronavirus uzgojen u laboratoriju pogrešna

Studije smrtonosnih virusa ljudima se često čine previše rizičnima i služe kao izvor za nastanak teorija zavjere. U tom smislu izbijanje pandemije COVID-2019 nije bila iznimka - glasine o panici neprestano se pojavljuju na webu. da je koronavirus koji ga je prouzročio uzgojen umjetno i namjerno, ili putem nadzora, objavljen u sjaj. U našem materijalu analiziramo zašto ljudi nastavljaju raditi s opasnim virusima, kako se to događa i zašto virus SARS - CoV - 2 uopće ne izgleda kao bjegunac iz laboratorija.

Ljudska svijest ne može katastrofu prihvatiti kao nesreću. Što god da se dogodi - suša, šumski požar, čak i pad meteorita - moramo pronaći neki razlog za ono što se dogodilo, nešto što pomoći će odgovoriti na pitanje: zašto se to dogodilo sada, zašto se to dogodilo nama i što treba učiniti da se to ne dogodi opet?

Epidemije ovdje nisu iznimka, čak čak i pravilo nije da se oko teorija zavjere ne računaju

HIV, arhive folkloraša pršte pričama o kontaminiranim iglama ostavljenim u sjedalima kina, zaraženim pitama.

"Biološki Černobil"

Aktuelna epidemija, koja je ušla doslovno u svaki dom, također zahtijeva racionalno - odnosno čarobno - objašnjenje. Mnogi su ljudi trebali pronaći razumljiv i, po mogućnosti uklonjivi uzrok, i to je gotovo pronađeno odmah: taj su "biološki Černobil" izazvali znanstvenici i njihovi neodgovorni eksperimenti s virusi.

Moram reći da se jednom, kad se doista dogodio "biološki Černobil", nije nalikovao trenutnoj pandemiji koronavirusa. To se dogodilo na samom početku travnja 1979. godine u Sverdlovsku (današnji Jekaterinburg), gdje su ljudi odjednom počeli brzo umirati od nepoznate bolesti.

Ispostavilo se da je bolest antraks, a izvor joj je bio pogon za proizvodnju bakteriološkog oružja, gdje su, prema jednoj verziji, zaboravili zamijeniti zaštitni filtar. Ukupno je 68 ljudi umrlo, od kojih 66, kako su objavili autori studijeIzbijanje antraksa iz Sverdlovska 1979. godine u časopisu Science 1994. godine, živio točno u smjeru emisije s područja vojnog logora 19.

Ova činjenica, kao i neobičan oblik bolesti za antraks - plućni - ostavlja malo prostora za službenu verziju da je epidemija povezana s kontaminiranim mesom.

“Pogođeni grad nije se suočio s nekom vrstom hibrida kuge, ne s mješovitim, već s antraksom od specijalca soj - štapićem s perforiranom ljuskom iz drugog soja B 29 "otpornog na streptomicin, - napisaoSmrt iz epruvete. Što se dogodilo u Sverdlovsku u travnju 1979? jedan od istraživača povijesti ove nesreće, Sergej Parfjonov.

Žrtve ove nesreće umrle su od posebno razvijenih "vojnih" patogena dizajniranih za brzo i masovno ubojstvo ljudi.

Možemo li reći da se nešto slično događa i sada, ali na globalnoj razini? Jesu li znanstvenici mogli stvoriti novi, opasniji umjetni virus? Ako jesu, kako i zašto su to učinili? Možemo li identificirati podrijetlo novog koronavirus? Možemo li pretpostaviti da su tisuće ljudi umrle zbog pogreške ili zločina biologa? Pokušajmo to shvatiti.

Ptice, tvoji i moratorij

2011. godine dva istraživačka tima predvođena Ronom Foucheom i Yoshihirom Kawaokom izjavila su da su uspjela modificirati virus ptičje gripe H5N1. Ako se izvorni soj sisavcu može prenijeti samo od ptice, modificirani bi se mogao prenositi i među sisavce, naime tvora. Te su životinje odabrane kao uzorni organizmi jer je njihov odgovor na virus gripe najbliži odgovoru ljudi.

Članci koji opisuju rezultate istraživanja i metode rada poslani su časopisima Science and Nature - ali nisu objavljeni. Objavljivanje je zaustavljeno na zahtjev američke Nacionalne komisije za znanost o biološkoj sigurnosti koja je smatrala da bi tehnologija za modificiranje virusa mogla pasti u ruke terorista.

Ideja da se opasnom virusu koji ubije 60 posto oboljelih ptica olakša širenje na sisavce izazvala je žestoku raspravuPrednosti i rizici istraživanja gripe: naučene lekcije i u znanstvenoj zajednici.

Činjenica je da je virus koji je naučio širiti se u feretima puno lakše naučiti se širiti u ljudima ako "pobjegne" iz laboratorija.

Rezultat rasprave bio je dobrovoljni 60-mjesečni moratorij na istraživanje na ovu temu, otkazan 2013. godine nakon usvajanja novih propisa.

Na kraju su objavljena djela Fouchea i KawaokeZračni prijenos virusa gripe A / H5N1 između ferata (iako su neki ključni detalji uklonjeni iz članaka), a oni su to jasno pokazali za prijelaz virusu je potrebno vrlo malo za širenje između sisavaca i rizik od takvog soja u prirodi Sjajno.

2014. godine, nakon nekoliko incidenata u američkim laboratorijima, američko Ministarstvo zdravstva potpuno zaustavio projekte vezane za istraživanje triju opasnih patogena: virus gripe H5N1, MERS i SARS. Ipak, 2019. godine znanstvenici su se uspjeli složitiEKSKLUZIVNO: Kontroverzni eksperimenti koji bi mogli povećati rizičnost ptičje gripe za nastavak taj će se dio rada na proučavanju ptičje gripe ipak nastaviti s pojačanim sigurnosnim mjerama.

Takve mjere predostrožnosti nisu neutemeljene - postoje slučajevi kada su virusi "pobjegli" iz civilnih laboratorija. Dakle, nekoliko mjeseci nakon završetka epidemije SARS - CoV 2003. godine, oboljeli su od upale plućaAžuriranje SARS-a - 19. svibnja 2004 dva studenta Nacionalnog instituta za virusologiju u Pekingu i sedam drugih povezanih s njima. Laboratorij za SARS instituta odmah je zatvoren, a sve su žrtve izolirane, tako da se bolest nije dalje širila.

Katastrofa in vitro

Zašto bi obični civilni znanstvenici, a ne vojska ili teroristi, riskirali živote milijuna ljudi stvarajući potencijalno opasne sojeve virusa? Zašto se ne bismo mogli ograničiti na proučavanje već postojećih virusa, koji također uzrokuju puno problema?

Ukratko, znanstvenici žele savladati metodu predviđanja kako se točno može dogoditi katastrofa, te unaprijed pronaći način da je zaustave ili barem smanje štetu.

Pojava smrtonosnog virusa s neistraženim ponašanjem koji se lako širi predstavlja prijetnju za ljude. Ako znanstvenici i liječnici točno shvate kako se događa transformacija potencijalnog patogena i unaprijed znati njegova osnovna svojstva, odoljeti novoj nesreći - ili je spriječiti - postaje značajno lakše.

Mnoge velike epidemije posljednjih godina povezane su s činjenicom da se virus proširio među životinjama, kao rezultat evolucije, stekao sposobnost zaraze ljudi i prenošenja s osobe na osobu.

Prethodne epidemije ptičje gripe i sindroma SARS-a i MERS-a bile su pokrenute ljudskim kontaktom sa životinjama - domaćinima virusa: pticama, cibetkama, jedno grbavim devama. Unatoč činjenici da se epidemija mogla zaustaviti i virus nestati iz ljudske populacije, uvijek je ostao u prirodnom rezervoaru i u svakom je trenutku mogao ponovno "skočiti" na osobu.

Znanstvenici su pokazaliPrijenos i evolucija koronavirusa respiratornog sindroma Bliskog istoka u Saudijskoj Arabiji: opisna genomska studijada je virus koji provocira MERS "skočio" sa svog glavnog domaćina - jednoruke deve - na više osoba puta, tako da je svaki izbijanje bolesti bio povezan s zasebnim prijelazom i izazvan neovisnim mutacijama virus.

Mnogi su članci objavljeni od izbijanja SARS - CoV epidemije SARS 2003 (npr. vrijeme, dva i tri), čija je glavna poruka bila da u prirodi postoji stalni "rezervoar" virusa sličan SARS-u - CoV. Njihovi su domaćini uglavnom šišmiši, a vjerojatnost da virus "skoči" s njih na ljude velika je, pa biste trebali biti spremni za novu epidemiju, rečeno jeKoronavirus s teškim akutnim respiratornim sindromom kao agent nove i nove infekcije u recenziji objavljenoj još 2007. godine.

U ovom prijelazu važnu ulogu imaju posredni domaćini u kojima virus može proći potrebnu prilagodbu. U slučaju epidemije 2003. godine, cibetke su igrale tu ulogu. Isprva je virus šišmiša živio u njima ne uzrokujući simptome, a tek onda - nakon prilagodbe - skočio na ljude.

To nije bio jedini potencijalno opasan soj: istraživači su 2007. godine, u blizini istog WuhanaPrirodne mutacije u domenu vezanja receptora glikoproteina spike određuju reaktivnost unakrsne neutralizacije između koronavirusa palme cibete i koronavirusa ozbiljnog akutnog respiratornog sindroma civete - nositelji sestre virusa u soju SARS - CoV, koji je vrlo loš za testiranje, ali bi se mogao vezati na receptore na ljudskim stanicama.

U 2013. godini pronađeni su potkoviceIzolacija i karakterizacija koronavirusa sličnog SARS-u šišmiša koji koristi ACE2 receptor koronavirus sposoban koristiti ne samo vlastite ACE2 receptore, već i civete i ljudske receptore za ulazak u stanice. To je dovelo u pitanje potrebu za srednjim domaćinom.

Kasnije 2018. godine pokazali su istraživači s Instituta za virusologiju WuhanSerološki dokazi o zarazi virusom SARS šišmiša kod ljudi, Kinada su imunološki sustav nekih ljudi koji žive u blizini špilja u kojima žive šišmiši već upoznati s virusima sličnim SARS-u. Pokazalo se da je postotak takvih ljudi mali, ali to jasno ukazuje: virusi redovito "provjeravaju" sposobnost naseljavanja u čovjeku, a ponekad i uspiju.

Da biste predvidjeli prijetnju koju predstavlja potencijalni patogen, morate razumjeti kako se ona može promijeniti i koje su promjene dovoljne da postane opasna. Često za to nisu dovoljni matematički modeli ili studije već prošle epidemije, nužni su eksperimenti.

Himera koronavirus

Upravo kako bismo shvatili koliko su virusi koji cirkuliraju u populaciji šišmiša opasni, 2015. godine, uz sudjelovanje istog laboratorija u Wuhanu,Skupina kružnih koronavirusa šišmiša sličnih SARS-u pokazuje potencijal za nastanak kod ljudi virus himere, sastavljen od dijelova dva virusa: laboratorijskog analoga SARS - CoV i virusa SL - SHC014, koji je čest kod potkovica.

Virus SARS - CoV također nam je došao od šišmiša, ali s intermedijarnom "transplantacijom" u cibetu. Istraživači su željeli znati koliko je potrebna transplantacija i utvrditi patogeni potencijal rođaka šišmiša CoV-a.

Najvažniju ulogu u tome može li virus zaraziti određenog domaćina igra S-protein koji svoje ime dobiva po engleskoj riječi spike ("trn"). Ovaj protein glavni je instrument virusne agresije, prianja uz ACE2 receptore na površini stanica domaćina i omogućuje prodiranje u stanicu.

Slijed ovih proteina u različitim koronavirusima prilično je raznolik i "prilagođava se" tijekom evolucije radi kontakta s receptorima određenog domaćina.

Dakle, sekvence S - proteina u SARS - CoV i SL - SHC014 razlikuju se u ključnim točkama, pa su istraživači željeli saznati sprječava li to da se virus SL - SHC014 širi na ljude. Znanstvenici su uzeli S - protein SL - SHC014 i umetnuli ga u model virusa koji se koristi za proučavanje SARS - CoV u laboratoriju.

Ispostavilo se da novi sintetički virus nije inferioran u odnosu na izvorni. Mogao je zaraziti laboratorijske miševe, a istodobno prodrijeti u stanice ljudskih staničnih linija.

To znači da virusi koji žive kod šišmiša već nose "detalje" koji im mogu pomoći da se prošire na ljude.

Uz to, istraživači su testirali može li ih cijepljenje laboratorijskih miševa SARS-CoV zaštititi od hibridnog virusa. Ispostavilo se da ne, pa čak i ljudi koji su preboljeli SARS - CoV mogu biti bespomoćni pred potencijalima epidemija a stara cjepiva neće pomoći.

Stoga su autori članka u svojim zaključcima naglasili potrebu za razvojem novih lijekova, a kasnije i usvojeniProtuvirusni GS - 5734 širokog spektra inhibira i epidemijske i zoonotske koronaviruse izravno sudjelovanje u ovome.

Izvršen je sličan inverzni eksperiment - transplantacija područja S - proteina SARS - CoV na virus šišmiša Šišmiš - SCoV -Koronavirus sličan SARS-u poput sintetičkog rekombinantnog šišmiša zarazan je u uzgojenim stanicama i miševima još ranije, 2008. godine. U ovom su se slučaju sintetički virusi također mogli razmnožavati u ljudskim staničnim linijama.

Evo ga?

Ako znanstvenici mogu stvoriti nove viruse, uključujući one potencijalno opasne za ljude, štoviše, ako su već eksperimentirali s koronavirusom i stvorio nove sojeve, znači li to onda da je stvoren i soj koji je prouzročio trenutnu pandemiju umjetno?

Je li SARS - CoV - 2 mogao jednostavno "pobjeći" iz laboratorija? Poznato je da je taj "bijeg" doveo do malog izbijanjaSuzbijeno je posljednje kinesko izbijanje SARS-a, ali i dalje postoji zabrinutost zbog biološke sigurnosti - Ažuriranje 7 SARS 2003. godine, nakon završetka "glavne" epidemije. Da biste odgovorili na ovo pitanje, morate razumjeti detalje tehnologije i točno razumjeti kako nastaju modificirani virusi.

Glavna metoda je sastavljanje jednog virusa iz dijelova nekoliko drugih. Ovu metodu koristila je skupina Ralph Baric i ZhengLi-Li Shi, koji su stvorili gore opisanu himeru iz "detalja" virusa SARS-CoV i SL-SHC01.

Ako ste sekvencirali genom takvog virusa, tada možete vidjeti blokove iz kojih je sagrađen - oni će biti slični regijama izvornih virusa.

Druga je mogućnost reprodukcija evolucije u epruveti. To je bio put kojim su krenuli istraživači ptičje gripe, odabirući viruse koji su bili prilagođeniji razmnožavanju u feretnih tvora. Unatoč činjenici da je takva varijanta dobivanja novih virusa moguća, konačni soj ostat će blizu izvornog.

Tko je izazvao današnje pandemija soj ne odgovara niti jednoj od navedenih opcija. Prvo, genom SARS - CoV - 2 nema takvu blokovsku strukturu: razlike od ostalih poznatih sojeva raspršene su po cijelom genomu. To je jedan od znakova prirodne evolucije.

Drugo, niti u ovom genomu nisu pronađene insercije slične drugim patogenim virusima.

Iako je u veljači objavljen pretisak čiji su autori navodno pronašli insercije HIV-a u genomu virusa, nakon detaljnijeg ispitivanja ispostavilo seHIV - 1 nije pridonio genomu nCoV 2019da je analiza provedena pogrešno: ta su područja toliko mala i nespecifična da jednako tako mogu pripadati ogromnom broju organizama. Osim toga, ove se regije mogu naći i u genomima koronavirusa divljih šišmiša. Kao rezultat toga, pretisak je povučen.

Usporedimo li genom himera koronavirusa sintetiziranog 2015. godine ili dva izvorna virusa za njega s genomom pandemijskog soja SARS - CoV - 2, tada ispada da se razlikuju za više od pet tisuća slovnih nukleotida - ovo je otprilike šestina ukupne duljine genoma virusa, a ovo je vrlo veliko nesklad.

Stoga nema razloga vjerovati da je moderni SARS - CoV - 2 verzija sintetičkog virusa iz 2015. godine.

Divlja rodbina

Usporedba genoma koronavirusa pokazala je da je najbliži poznati srodnik SARS-a - CoV - 2 RaTG13 koronavirus pronađen u Yunana potkovici Rhinolophus affinis 2013. godine godina. Dijele 96 posto genoma.

To je više od ostalih, ali bez obzira na to, RaTG13 se ne može nazvati bliskim rođakom SARS-a - CoV - 2 i da je jedan soj u laboratoriju pretvoren u drugi.

Usporedimo li SARS - CoV, koji je prouzročio epidemiju 2003. godine, i njegovog neposrednog pretka - virus iz cibete, ispada da se njihovi genomi razlikuju za samo 202 nukleotida (0,02 posto). Razlika između "divljeg" i laboratorijski izvedenog soja virusa gripa manje od desetak mutacija.

U tom smislu, udaljenost između SARS - CoV - 2 i RaTG13 je ogromna - više od 1.100 mutacija raspršenih po genomu (3,8 posto).

Može se pretpostaviti da se virus vrlo dugo razvijao u laboratoriju i stekao toliko mutacija tijekom mnogih godina. U ovom će slučaju zaista biti nemoguće razlikovati laboratorijski virus od divljeg, jer su se razvili prema istim zakonima.

Ali vjerojatnost za takav virus izuzetno je mala.

Tijekom skladištenja virusi se pokušavaju držati u miru - upravo tako da ostanu u izvornom obliku, i rezultati pokusa na njima zabilježeni su u redovitim publikacijama laboratorija Wuhan Shi Zhengli.

Puno je vjerojatnije da će izravnog pretka ovog virusa pronaći ne u laboratoriju, već među koronavirusima šišmiša i potencijalnim intermedijarnim domaćinima. Kao što je već spomenuto, civete su već pronađene u regiji Wuhan - nositelji potencijalno opasnih virusa, postoje i drugi mogući vektori. Njihovi su virusi raznoliki, ali slabo su zastupljeni u bazama podataka.

Saznavši više o njima, najvjerojatnije ćemo moći bolje razumjeti kako je virus došao do nas. Na temelju genealoškog stabla genoma, svi poznati SARS-CoV-2 potomci su istog virusa koji je živio oko studenoga 2019. Ali gdje su točno živjeli njegovi bliski preci prije prvih slučajeva COVID-19, ne znamo.

Dva posebna područja

Unatoč činjenici da su razlike od ostalih poznatih koronavirusa raspršene po cijelom genomu SARS-CoV-2, istraživači su zaključili da su mutacije ključne za ljudsku infekciju koncentrirane u dvije regije gena koji kodira S-protein. Ova su dva nalazišta također prirodnog podrijetla.

Prvi je odgovoran za pravilno vezanje na ACE2 receptor. Od šest ključnih aminokiselina u ovoj regiji, ne podudara se više od polovice srodnih virusnih sojeva, a najbliži srodnik RaTG13 ima samo jednu. Patogenost soja s takvom kombinacijom za ljude opisana je prvi put, a identična kombinacija do sada je pronađena samo u slijedu pangolin koronavirusa.

Iz činjenice da su ove ključne aminokiseline iste u virusu pangolina i u ljudi, ne može se zaključiti da ovo područje ima zajedničko podrijetlo. Ovo bi mogao biti primjer paralelne evolucije, gdje virusi ili drugi organizmi neovisno stječu slična obilježja.

Najpoznatiji primjer takvog postupka je kada bakterije neovisno jedna o drugoj stječu rezistenciju na isti antibiotik. Slično tome, virus se, prilagođavajući se životu u organizmima sa sličnim ACE2 receptorima, može razvijati na sličan način.

Naprotiv, pretpostavlja se alternativni scenarij za dobivanje takve slikeHomologija pangolina povezana s 2019. - nCoVda je svih šest ključnih aminokiselina bilo prisutno u zajedničkom pretku virusa pangolina, RaTG13 i SARS - CoV - 2, ali su kasnije u RaTG13 zamijenjeni drugima.

Osim ljudskih stanica, možda je sposoban i S - protein SARS - CoV - 2Prepoznavanje receptora od novog koronavirusa iz Wuhana: analiza temeljena na desetljeću - duge strukturne studije SARS koronavirusa prepoznaju ACE2 receptore drugih životinja, poput tvora, mačaka ili nekih majmuna, zbog činjenice da molekule ovih receptora su identične ili vrlo slične ljudima na mjestima njihove interakcije virus. To znači da raspon domaćina virusa nije nužno ograničen na ljude i dugo bi mogao "trenirati" interakciju sa sličnim receptorima dok je živio u drugoj životinji. (Ovo je teoretska pretpostavka koja se temelji na izračunima - nema dokaza da bi se virus mogao prenijeti putem domaćih životinja kao što su mačke i psi.)

Druga značajka SARS - CoV - 2 S - proteina (osim tih šest aminokiselina) je način na koji se on reže. Da bi virus ušao u stanicu, enzimi stanice moraju na određenom mjestu rezati S - protein. Sva ostala rodbina, uključujući virusi šišmiša, pangolina i ljudi, rez je samo jedna aminokiselina, dok SARS - CoV - 2 ima četiri.

Još nije jasno kako je ovaj aditiv utjecao na njegovu sposobnost širenja na ljude i druge vrste. Poznato je da se slična prirodna transformacija mjesta reza kod ptičje gripe značajno proširilaProksimalno podrijetlo SARS - CoV - 2 krug njegovih vlasnika. Međutim, ne postoje studije koje bi potvrdile da je to istina za SARS - CoV - 2.

Stoga nema razloga vjerovati da je virus SARS - CoV - 2 umjetnog podrijetla. Ne znamo za njegovu blisku i istodobno dobro proučenu rodbinu koja bi to mogla služe kao osnova za sintezu, znanstvenici također nemaju umetanja u njegov genom od prethodno proučenih patogena otkrio. Međutim, njegov je genom organiziran na način koji je u skladu s našim razumijevanjem prirodne evolucije ovih virusa.

Moguće je smisliti glomazan sustav uvjeta pod kojima bi ovaj virus još uvijek mogao pobjeći znanstvenicima, ali preduvjeti za to su minimalni. Istodobno, šanse da se novi opasni soj koronavirusa pojavi iz prirodnih izvora u znanstvenoj literaturi posljednjeg desetljeća redovito se procjenjuju kao vrlo visoke. A SARS - CoV - 2, koji je prouzročio pandemiju, točno je u skladu s tim predviđanjima.